JP2017036773A - Auxiliary shifting device and work vehicle equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、主として、作業車両の副変速装置に関する。 The present invention mainly relates to an auxiliary transmission device for a work vehicle.
従来から、主変速装置により伝達されてくるエンジンからの回転動力を3速切換可能な副変速シフタによって変速させ、後輪に伝達する副変速軸を有する副変速装置が知られている。特許文献1は、この種の副変速装置を備える動力伝達機構を開示する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a sub-transmission having a sub-transmission shaft that transmits rotational power from an engine transmitted by a main transmission with a sub-transmission shifter that can be switched to three speeds and transmits it to a rear wheel. Patent Document 1 discloses a power transmission mechanism including this type of auxiliary transmission.
特許文献1の動力伝達機構は、副変速軸に副変速シフタが設けられ、当該動力伝達機構を備えるトラクタの運転席近傍に配置される副変速レバーによって副変速三速、副変速二速、副変速一速、ニュートラル、副変速超低速に切り換えることが可能な構成となっている。 The power transmission mechanism of Patent Document 1 is provided with a sub-shift shifter on a sub-transmission shaft, and a sub-shift third speed, a sub-speed second speed, It is configured to be able to switch to the first speed change, neutral, and sub-speed ultra-low speed.
上記特許文献1の構成においては、3段変速を実現するために、副変速シフタの軸方向一端部及び他端部には、当該副変速シフタを挟んで配置される歯車に噛合い可能な歯が設けられている。副変速シフタを挟んで両側に配置される歯車のそれぞれには、副変速シフタに噛み合う(結合する)ための歯が形成される。更に、副変速シフタの外周面に外歯が形成され、この外歯が、伝動軸に配置された歯車と噛合い可能に構成されている。そして、副変速シフタは、当該3つの歯車のうち1つと選択的に噛み合うことができるように、副変速軸にスライド可能に設けられている。従って、特許文献1の構成では、副変速シフタが複雑化するとともに、副変速シフタのスライドストロークを大きく確保する必要があって、小型化が困難であった。 In the configuration of the above-mentioned Patent Document 1, in order to realize a three-stage shift, teeth that can mesh with a gear disposed with the sub-shift shifter interposed at one end and the other end in the axial direction of the sub-shift shifter. Is provided. Each of the gears arranged on both sides of the auxiliary transmission shifter is formed with teeth for meshing with (combining with) the auxiliary transmission shifter. Further, external teeth are formed on the outer peripheral surface of the auxiliary transmission shifter, and the external teeth are configured to be able to mesh with a gear disposed on the transmission shaft. The auxiliary transmission shifter is slidably provided on the auxiliary transmission shaft so as to selectively engage with one of the three gears. Therefore, in the configuration of Patent Document 1, the auxiliary transmission shifter is complicated, and it is necessary to ensure a large slide stroke of the auxiliary transmission shifter, which makes it difficult to reduce the size.
また、特許文献1において車両の高速化を実現したい場合、副変速シフタを挟んで配置される2つの被駆動側の歯車のうち、特に高速度段側の歯車を小さく形成する必要がある。しかしながら、歯車を小さくすると、副変速シフタと噛み合うための歯をその歯車に形成することが難しくなるため、減速比の設定自由度が事実上制限されていた。 Further, in Patent Document 1, when it is desired to increase the speed of a vehicle, it is necessary to make the gear on the high speed stage side small, in particular, of the two driven gears arranged with the auxiliary transmission shifter interposed therebetween. However, if the gear is made smaller, it becomes difficult to form teeth on the gear for meshing with the auxiliary transmission shifter, so that the degree of freedom in setting the reduction ratio is practically limited.
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、シフタの簡素化、減速比設定の自由度の向上及びコストの低減を実現できる副変速装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a sub-transmission that can realize simplification of a shifter, improvement in freedom of setting a reduction ratio, and cost reduction.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems and the effects thereof will be described.
本発明の第1の観点によれば、以下の構成の副変速装置が提供される。即ち、この副変速装置は、伝動軸と、副変速軸と、第1出力ギアと、第1入力ギアと、第2出力ギアと、第2入力ギアと、伝動軸シフタと、副変速シフタと、フォークシャフトと、を備える。前記伝動軸には、主変速装置からの動力が伝達される。前記副変速軸には、前記伝動軸の動力が変速されて伝達される。前記第1出力ギアは、前記伝動軸と一体的に回転する。前記第1入力ギアは、前記第1出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸に相対回転可能に支持される。前記第2出力ギアは、前記伝動軸に相対回転可能に支持される。前記第2入力ギアは、前記第2出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸と一体的に回転する。前記伝動軸シフタは、前記伝動軸に配置される。前記副変速シフタは、前記副変速軸に配置される。前記フォークシャフトは、前記伝動軸シフタ及び前記副変速シフタを連動して移動させる。前記伝動軸シフタには、前記伝動軸に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成される。前記副変速シフタには、前記副変速軸に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成される。前記第1入力ギアには、前記副変速シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成される。前記第2出力ギアには、前記伝動軸シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成される。この副変速装置は、前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、第1状態と、第2状態と、の間で切換可能に構成される。前記第1状態では、前記副変速シフタが前記第1入力ギアの前記嵌合部と前記副変速軸とを相対回転不能に結合し、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアと前記伝動軸とを結合しない。前記第2状態では、前記副変速シフタが前記第1入力ギアと前記副変速軸とを結合せず、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアの前記嵌合部と前記伝動軸とを相対回転不能に結合する。前記第2状態は前記第1状態より高速度段である。 According to a first aspect of the present invention, a sub-transmission apparatus having the following configuration is provided. That is, the auxiliary transmission includes a transmission shaft, an auxiliary transmission shaft, a first output gear, a first input gear, a second output gear, a second input gear, a transmission shaft shifter, an auxiliary transmission shifter, A fork shaft. Power from the main transmission is transmitted to the transmission shaft. The power of the transmission shaft is shifted and transmitted to the auxiliary transmission shaft. The first output gear rotates integrally with the transmission shaft. The first input gear meshes with the first output gear and is supported by the auxiliary transmission shaft so as to be relatively rotatable. The second output gear is supported by the transmission shaft so as to be relatively rotatable. The second input gear meshes with the second output gear and rotates integrally with the auxiliary transmission shaft. The transmission shaft shifter is disposed on the transmission shaft. The auxiliary transmission shifter is disposed on the auxiliary transmission shaft. The fork shaft moves the transmission shaft shifter and the auxiliary transmission shifter in conjunction with each other. The transmission shaft shifter is formed with an internal spline that is not rotatable relative to the transmission shaft and is slidable in the axial direction. The auxiliary transmission shifter is formed with an internal spline that is not rotatable relative to the auxiliary transmission shaft and is slidable in the axial direction. The first input gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the auxiliary transmission shifter. The second output gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the transmission shaft shifter. The auxiliary transmission is configured to be switchable between a first state and a second state by sliding the fork shaft in the axial direction. In the first state, the auxiliary transmission shifter couples the fitting portion of the first input gear and the auxiliary transmission shaft so as not to rotate relative to each other, and the transmission shaft shifter includes the second output gear and the transmission shaft. Do not combine. In the second state, the auxiliary transmission shifter does not couple the first input gear and the auxiliary transmission shaft, and the transmission shaft shifter relatively rotates the fitting portion of the second output gear and the transmission shaft. Join impossible. The second state is a higher speed stage than the first state.
これにより、第1入力ギアと副変速シフタの結合、及び第2出力ギアと伝動軸シフタの結合が、それぞれのギアに形成された嵌合部がシフタの内歯スプラインに嵌合することで実現されるので、直線シフトを実現しつつ、それぞれのシフタの構成を簡素化することができる。また、第2状態において高速化を実現したい場合でも、駆動側の(大径にすべき)第2出力ギアに嵌合部が形成されるので、嵌合部を特にコンパクト化する必要がない。従って、減速比の設定及びレイアウトの自由度を高めることができる。そして、異なる軸にシフタを個別に設けることで、シフタを1つだけ設ける構成に比べて、それぞれのシフタのスライド距離を短縮することができる。従って、副変速装置の軸方向での小型化を実現することができる。 As a result, the coupling between the first input gear and the auxiliary transmission shifter and the coupling between the second output gear and the transmission shaft shifter are realized by fitting the fitting portions formed on the respective gears to the internal splines of the shifter. Therefore, it is possible to simplify the configuration of each shifter while realizing a linear shift. Further, even when it is desired to increase the speed in the second state, since the fitting portion is formed in the second output gear on the driving side (which should have a large diameter), it is not necessary to make the fitting portion particularly compact. Therefore, the reduction ratio setting and the degree of freedom in layout can be increased. In addition, by providing shifters individually on different axes, the sliding distance of each shifter can be shortened compared to a configuration in which only one shifter is provided. Therefore, it is possible to reduce the size of the auxiliary transmission in the axial direction.
前記副変速装置においては、以下の構成とすることができる。即ち、この副変速装置は、第3出力ギアと、第3入力ギアと、を備える。前記第3出力ギアは、前記伝動軸と一体的に回転する。前記第3入力ギアは、前記第3出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸に相対回転可能に支持される。前記第3入力ギアには、前記副変速シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成される。この副変速装置は、前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、前記副変速シフタが前記第3入力ギアの前記嵌合部と前記副変速軸とを相対回転不能に結合し、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアと前記伝動軸とを結合しない第3状態に切換可能に構成されている。 The auxiliary transmission can be configured as follows. In other words, the auxiliary transmission includes a third output gear and a third input gear. The third output gear rotates integrally with the transmission shaft. The third input gear meshes with the third output gear and is supported by the auxiliary transmission shaft so as to be relatively rotatable. The third input gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the auxiliary transmission shifter. In the auxiliary transmission, the auxiliary transmission shifter couples the fitting portion of the third input gear and the auxiliary transmission shaft so as not to be relatively rotatable by sliding the fork shaft in the axial direction, and the transmission shaft The shifter is configured to be switchable to a third state in which the second output gear and the transmission shaft are not coupled.
これにより、直線シフトにより、3段以上の速度段切換を実現することができる。また、1つの軸にシフタ兼ギアの部品を設けることにより3段の速度段切換を実現する構成に比べて、それぞれのシフタの構成が簡単になるので、部品の製造が容易になり、コストの低減を図ることができる。 As a result, speed stage switching of three or more stages can be realized by linear shift. In addition, by providing a shifter and gear component on one shaft, the configuration of each shifter is simplified compared to a configuration that realizes three speed stage switching, so that it is easy to manufacture the parts and reduce the cost. Reduction can be achieved.
前記副変速装置においては、以下の構成とすることもできる。即ち、この副変速装置は、第3出力ギアと、第3入力ギアと、を備える。前記第3出力ギアは、前記伝動軸に相対回転可能に支持される。前記第3入力ギアは、前記第3出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸と一体的に回転する。前記第3出力ギアには、前記伝動軸シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成される。この副変速装置は、前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、前記伝動軸シフタが前記第3出力ギアの前記嵌合部と前記伝動軸とを相対回転不能に結合し、前記副変速シフタが前記第1入力ギアと前記副変速軸とを結合しない第3状態に切換可能に構成されている。 The auxiliary transmission can be configured as follows. In other words, the auxiliary transmission includes a third output gear and a third input gear. The third output gear is supported by the transmission shaft so as to be relatively rotatable. The third input gear meshes with the third output gear and rotates integrally with the auxiliary transmission shaft. The third output gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the transmission shaft shifter. The auxiliary transmission shifts the fork shaft in the axial direction so that the transmission shaft shifter couples the fitting portion of the third output gear and the transmission shaft so as not to be relatively rotatable, and the auxiliary transmission shifter Is configured to be switchable to a third state in which the first input gear and the auxiliary transmission shaft are not coupled.
これにより、直線シフトにより、3段以上の速度段切換を実現することができる。また、1つの軸にシフタ兼ギアの部品を設けることにより3段の速度段切換を実現する構成に比べて、それぞれのシフタの構成が簡単になるので、部品の製造が容易になり、コストの低減を図ることができる。 As a result, speed stage switching of three or more stages can be realized by linear shift. In addition, by providing a shifter and gear component on one shaft, the configuration of each shifter is simplified compared to a configuration that realizes three speed stage switching, so that it is easy to manufacture the parts and reduce the cost. Reduction can be achieved.
前記副変速装置においては、前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、一側から順に高速度段となるように、前記第1状態、前記第2状態及び前記第3状態の間で切り換えられることが好ましい。 In the auxiliary transmission, the fork shaft is slid in the axial direction, and is switched between the first state, the second state, and the third state so as to be in a high speed stage sequentially from one side. It is preferable.
これにより、自然な副変速操作が可能になる。 As a result, a natural auxiliary transmission operation can be performed.
本発明の第2の観点によれば、前記副変速装置を備える作業車両が提供される。 According to a second aspect of the present invention, a work vehicle including the auxiliary transmission is provided.
これにより、第1入力ギアと副変速シフタの結合、及び第2出力ギアと伝達軸シフタの結合が、それぞれのギアに形成された嵌合部がシフタの内歯スプラインに嵌合することで実現されるので、直線シフトを実現しつつ、それぞれのシフタの構成を簡素化することができる。この結果、部品の製造が容易になり、コストの低減を図ることができる。また、第2状態において高速化を実現したい場合でも、駆動側の(大径にすべき)第2出力ギアに嵌合部が形成されるので、嵌合部を特にコンパクト化する必要がない。従って、減速比の設定及びレイアウトの自由度を高めることができる。そして、異なる軸にシフタを個別に設けることで、シフタを1つだけ設ける構成に比べて、それぞれのシフタのスライド距離を短縮することができる。従って、副変速装置の軸方向での小型化を実現することができる。また、異なる軸に配置される2つのシフタを連動させることを簡単な構成で実現できるので、作業車両の構成をコンパクト化することができる。 As a result, the coupling between the first input gear and the auxiliary transmission shifter and the coupling between the second output gear and the transmission shaft shifter are realized by fitting the fitting portions formed on the respective gears to the internal splines of the shifter. Therefore, it is possible to simplify the configuration of each shifter while realizing a linear shift. As a result, parts can be easily manufactured, and costs can be reduced. Further, even when it is desired to increase the speed in the second state, since the fitting portion is formed in the second output gear on the driving side (which should have a large diameter), it is not necessary to make the fitting portion particularly compact. Therefore, the reduction ratio setting and the degree of freedom in layout can be increased. In addition, by providing shifters individually on different axes, the sliding distance of each shifter can be shortened compared to a configuration in which only one shifter is provided. Therefore, it is possible to reduce the size of the auxiliary transmission in the axial direction. In addition, since it is possible to realize the interlocking of the two shifters arranged on different axes with a simple configuration, the configuration of the work vehicle can be made compact.
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。先ず、図1を参照して本発明に係る副変速装置20を備えるトラクタ100の全体構成について簡単に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る副変速装置20を備えるトラクタ100の右側面図である。なお、以下の説明において「左」、「右」等というときは、トラクタ100が前進する方向に向かって左及び右を意味する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, with reference to FIG. 1, the whole structure of the
図1に示す農作業用の作業車両としてのトラクタ100は、プラウ、ローダ等の様々な作業装置(作業機)を必要に応じて装着し、様々な種類の作業を行うことが可能に構成されている。
A
トラクタ100は、図1に示すように、機体2と、左右1対の前輪101と、左右1対の後輪102と、を備える。前輪101は機体2の前部を支持し、後輪102は機体2の後部を支持している。機体2の前部のボンネット106の内部には、駆動源としてのエンジン105が配置されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ボンネット106の後方の機体2の上面には、オペレータが搭乗するためのキャビン112が設置されている。このキャビン112の内部には、オペレータが着座するための座席111が配置されている。座席111の周囲には、ステアリングハンドル110と、主変速レバーと、副変速レバーと、クラッチペダルと、PTO変速レバーと、リバーサレバーと、を含む様々の操作具が備えられる。座席111及び上記の操作具等は、キャビン112内に構成された運転部に配置されている。
As shown in FIG. 1, a
キャビン112の左右外側には、オペレータが乗降するステップ113,113が設けられている。また、エンジン105に燃料を供給する燃料タンクがキャビン112の前方に配置され、この燃料タンクはボンネット106内に収容されている。
On the left and right outer sides of the
機体2の構造体をなすフレームは、前バンパー114及び前車軸ケース115を有する図略のエンジンフレームと、当該エンジンフレームの後部に着脱自在に固定した左右の機体フレーム116,116と、により構成されている。当該機体フレーム116の後部には、ミッションケース109が連結されている。ミッションケース109は、エンジン105からの回転動力を適宜変速して前後4輪に伝達するための機構を内部に収容している。
The frame constituting the structure of the
ミッションケース109には、後車軸117を介して後輪102が取り付けられている。このミッションケース109は、エンジン105からの動力を減速して前車軸ケース115や後車軸117に伝達する。オペレータが変速操作具を操作することにより、当該ミッションケース109の変速比を変更し、トラクタ100の走行速度を調整することができる。詳細は後述する。左右の後輪102の上方は、左右のリアフェンダー118によって覆われている。
A
エンジン105は、ディーゼルエンジンとして構成され、トラクタ100の駆動源として機能する。なお、エンジン105の構成は上記に限定せず、例えばガソリンエンジンとして構成されても良い。
The
エンジン105の後方には図略のクラッチハウジングが配置され、当該クラッチハウジングの後方には上述のミッションケース109が配置される。これにより、エンジン105からの駆動力を後輪102に変速しながら伝達して駆動することができる。また、ミッションケース109の出力を後輪102だけでなく前輪101に同時に伝達することを可能としている。
A clutch housing (not shown) is disposed behind the
エンジン105の駆動力は、ミッションケース109の後端から突出したPTO軸119に伝達される。トラクタ100は、その後端に上述の作業機を装着可能に構成されている。PTO軸119は、作業機を、図示しないユニバーサルジョイント等を介して駆動することができる。
The driving force of the
図2から図5に示すように、ミッションケース109内には、エンジン105から伝達される回転動力を適宜に変速するための油圧式無段変速機(HST)120が収容される。エンジン105の回転動力は、図4に示す主クラッチ91を経由してミッションケース109の主変速入力軸121に伝達され、油圧式無段変速機120及び走行変速ギア機構によって適宜変速されて、左右の後輪102に伝達されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 to 5, a hydraulic continuously variable transmission (HST) 120 for appropriately shifting the rotational power transmitted from the
油圧式無段変速機120は、主変速装置として作用するものであり、油圧回路によって相互に接続された油圧ポンプ124と油圧モータ126とを備えて構成されている。油圧ポンプ124は主変速入力軸121によって駆動される一方、油圧モータ126は副伝動軸(伝動軸)50を駆動する。
The hydraulic continuously
油圧ポンプ124と油圧モータ126の一方は固定容量型とされ、他方は可変容量型とされている。本実施形態においては、油圧モータ126が固定容量型とされ、油圧ポンプ124が可変容量型とされており、当該油圧ポンプ124に出力調整部材が設けられている。なお、油圧モータ126を可変容量型とし、油圧ポンプ124を固定容量型としてもよい。
One of the
前記出力調整部材は、可動斜板125や、当該可動斜板125の傾斜角を変更させる図略の制御軸等を備えて構成されている。そして、座席111近傍に備えられる主変速レバーや変速スイッチ等の操作具の操作に応じて作動する油圧シリンダ等の変速アクチュエータにより、前記制御軸を軸線回りに回転させ、その回転に基づいて可動斜板125の傾斜角度を変更して、油圧ポンプ124の吐出量を変更することができる。
The output adjusting member includes a movable
主変速入力軸121はその軸線が前後方向に延びるように配置される。主変速入力軸121の前端には、エンジン105の出力軸90が主クラッチ91を介して連結されている。また、主変速入力軸121は油圧ポンプ124を通過するように後方へ延び、その後端には出力伝達軸92が連結される。出力伝達軸92は、主変速入力軸121と一体的に回転するように構成されている。主変速出力軸としての副伝動軸50も、その軸線が前後方向に延びるように配置されている。
The main
ミッションケース109内の、油圧式無段変速機120の後方には、出力伝達軸92、副伝動軸50、及び前輪伝達軸10が互いに平行に配置される。副伝動軸50は油圧モータ126から後方に突出するように配置され、この副伝動軸50に、油圧式無段変速機120で無段階に変速された回転が出力される。
The
前輪伝達軸10の後端部には前輪駆動出力軸70が連結されている。また、出力伝達軸92の後方には、PTO軸119の回転を適宜変速するためのPTO変速機構130が備えられる。出力伝達軸92に伝達されたエンジン105の動力は、PTO変速機構130により適宜変速された後にPTOクラッチ軸93に伝達され、PTO軸119に出力される。この構成により、トラクタ100の後端に装着された作業機に動力を伝達して駆動することができる。
A front wheel
次に、当該トラクタ100において動力を伝達するための構成について図4及び図5を参照して説明する。なお、図4は、トラクタ100における動力伝達系のスケルトン図である。図5は、ミッションケース109の一部を示す断面展開図である。
Next, a configuration for transmitting power in the
前記クラッチハウジング内には多板式の主クラッチ91が配置され、この主クラッチ91は前記クラッチペダルにより動力の伝達/遮断を切り換えることができる。そして、エンジン105の出力軸90の回転が主クラッチ91に入力された後、主クラッチ91の出力が主変速入力軸121を介して油圧ポンプ124に入力されるとともに、出力伝達軸92を介してPTO変速機構130に入力される。
A multi-plate main clutch 91 is disposed in the clutch housing, and the main clutch 91 can be switched between power transmission / cut-off by the clutch pedal. Then, after the rotation of the
図4に示すように、トラクタ100は、エンジン105の動力を出力軸90から後輪102等へ伝達するために、出力伝達軸92と、PTOクラッチ軸93と、副変速装置20と、前輪駆動出力軸70と、を備えている。なお、上記それぞれの軸は、その軸方向がトラクタ100の前後方向になるようにミッションケース109内に設けられている。
As shown in FIG. 4, the
エンジン105の出力軸90、出力伝達軸92、及びPTOクラッチ軸93は、図4に示すように、それらの軸線が互いに一致するように、トラクタ100の前後方向に並んで設けられている。
As shown in FIG. 4, the
PTOクラッチ軸93は、トラクタ100の機体2の後方に延びるように配置されている。エンジン105の出力軸90の回転は、動力の伝達/遮断を切り換えるための主クラッチ91に入力された後、出力伝達軸92を介してPTOクラッチ軸93に伝達される。PTOクラッチ軸93の動力は、減速ギア129を介してPTO軸119に伝達され、機体2の後端に装着された作業機を駆動することができる。
The PTO
出力伝達軸92には、主伝動軸ギア94が相対回転不能に取り付けられている。主クラッチ91と平行に配置された主伝動軸30には、第4主伝動ギア34が相対回転不能に取り付けられている。主伝動軸ギア94は第4主伝動ギア34に噛み合っている。これにより、出力伝達軸92の回転が主伝動軸30に伝達される。
A main
PTOクラッチ軸93には、PTO1速ギア95と、PTO2速ギア96と、PTO逆転ギア97と、が配置されている。PTO1速ギア95、PTO2速ギア96及びPTO逆転ギア97は、PTOクラッチ軸93に対して相対回転可能に支持されている。
A PTO
主伝動軸30には、第4主伝動ギア34のほかに、第1主伝動ギア31と、第2主伝動ギア32と、第3主伝動ギア33と、が配置されている。第1主伝動ギア31、第2主伝動ギア32及び第3主伝動ギア33は、主伝動軸30に相対回転不能に取り付けられている。
In addition to the fourth
第1主伝動ギア31は、回転可能に支持されたカウンタギア15と噛み合っており、このカウンタギア15がPTO逆転ギア97と噛み合っている。また、第2主伝動ギア32はPTO1速ギア95と噛み合い、第3主伝動ギア33はPTO2速ギア96と噛み合っている。
The first
PTOクラッチ軸93には、2つのPTOクラッチスライダ98,99が、それぞれPTOクラッチ軸93に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能に配置されている。このPTOクラッチスライダ98,99は、キャビン112に配置された図略のPTO変速レバーの操作により軸方向に移動させることができる。オペレータがPTO変速レバーを操作することで、PTOクラッチスライダ98が主伝動軸ギア94に結合した状態と、PTOクラッチスライダ98がPTO逆転ギア97に結合した状態と、PTOクラッチスライダ99がPTO1速ギア95に結合した状態と、PTOクラッチスライダ99がPTO2速ギア96に結合した状態と、を切り換えて、3段階で変速された回転(又は、逆方向の回転)をPTOクラッチ軸93に得ることができる。
Two PTO
副伝動軸50は、出力伝達軸92と平行に配置され、回転可能に支持されている。副伝動軸50には、第1伝達ギア51(第1出力ギア)と、第2伝達ギア(第3出力ギア)52と、が配置されている。第1伝達ギア51及び第2伝達ギア52は、副伝動軸50と一体的に回転する。
The
副変速装置20は、副伝動軸50の回転を変速して、当該副伝動軸50と平行に配置された副変速軸60に伝達するように構成されている。
The
副伝動軸50には、前記第1伝達ギア51及び第2伝達ギア52のほかに、副伝動軸変速ギア(第2出力ギア)54が配置されている。副伝動軸変速ギア54は、副伝動軸50に対して相対回転可能に支持されている。
In addition to the
副変速軸60には、副変速1速ギア(第1入力ギア)61と、副変速2速ギア(第3入力ギア)62と、副変速軸第3ギア(第2入力ギア)63と、副変速軸第4ギア64と、副変速軸第5ギア65と、副変速軸第6ギア66と、が配置されている。副変速1速ギア61及び副変速2速ギア62は、副変速軸60に相対回転可能に支持されている。一方、副変速軸第3ギア63、副変速軸第4ギア64、副変速軸第5ギア65及び副変速軸第6ギア66は、副変速軸60と一体的に回転するように構成されている。
The
副伝動軸50に配置された第1伝達ギア51は副変速1速ギア61に噛み合い、第2伝達ギア52は副変速2速ギア62に噛み合っている。また、副伝動軸変速ギア54は副変速軸第3ギア63に噛み合っている。
The
副変速軸60において、副変速1速ギア61と副変速2速ギア62との間には副変速シフタ67が配置されている。副変速シフタ67は、副変速軸60に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能にスプライン嵌合されている。副変速シフタ67は、軸方向に移動することで、副変速1速ギア61又は副変速2速ギア62に対して相対回転不能に結合することができる。
On the
副伝動軸50において、副伝動軸変速ギア54の後方に副伝動軸シフタ(伝動軸シフタ)55が配置されている。副伝動軸シフタ55は、副伝動軸50に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能にスプライン嵌合されている。副伝動軸シフタ55は、軸方向に移動することで、副伝動軸変速ギア54に対して相対回転不能に結合することができる。
In the
副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55は、後述のフォークシャフト80を介して、キャビン112内に設けられた図略の副変速レバーと連結されている。従って、オペレータが副変速レバーを操作することで、副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55を軸方向に移動させて、副変速シフタ67が副変速1速ギア61に結合した状態と、副変速シフタ67が副変速2速ギア62に結合した状態と、副伝動軸シフタ55が副伝動軸変速ギア54に結合した状態と、を切り換えて、3段階で変速された回転を副変速軸60に得ることができる。
The
副変速軸60には、副変速軸第4ギア64、副変速軸第5ギア65、及び副変速軸第6ギア66が配置されている。副変速軸第4ギア64、副変速軸第5ギア65及び副変速軸第6ギア66は、副変速軸60と一体的に回転する。副変速軸60に伝達された動力は、副変速軸第4ギア64、副変速軸第5ギア65及び副変速軸第6ギア66によって、後輪駆動系及び前輪駆動系にそれぞれ出力される。
A sub-transmission shaft
後輪駆動系について説明する。ミッションケース109の後部には、後輪デフ装置75が配置されている。副変速軸60の回転は、当該副変速軸60の後端に形成された円錐状の副変速軸第6ギア66を介して後輪デフ装置75に入力され、後車軸117等を介して後輪102を駆動する。
The rear wheel drive system will be described. A rear wheel
前輪駆動系について説明する。前輪駆動出力軸70には、増速駆動入力ギア71及び標準駆動入力ギア72が配置されている。増速駆動入力ギア71及び標準駆動入力ギア72は、前輪駆動出力軸70に対してそれぞれ相対回転可能に支持されている。副変速軸60の副変速軸第4ギア64は増速駆動入力ギア71と噛み合い、副変速軸第5ギア65は標準駆動入力ギア72と噛み合っている。前輪駆動出力軸70において、増速駆動入力ギア71と標準駆動入力ギア72の間には、切換機構73が配置されている。切換機構73は、増速駆動入力ギア71又は標準駆動入力ギア72の回転を前輪駆動出力軸70に伝達できるように構成されている。前輪駆動出力軸70の回転は、軸及び歯車を介して前輪側のデフ装置74に入力され、前車軸ケース115内の車軸等を介して前輪101を駆動する。
The front wheel drive system will be described. A speed increasing
次に、本実施形態の副変速装置20の特徴について詳細に説明する。図5は、ミッションケース109の一部を示す断面展開図である。図6は、副変速装置20において副伝動軸シフタ55及び副変速シフタ67が基準位置にあり、動力が伝達されない動力遮断状態を示す断面展開図である。また、図6から図10までには、副伝動軸シフタ55及び副変速シフタ67が移動することで切り換えられる副変速装置20のそれぞれの状態が示されている。
Next, features of the
本実施形態の副変速装置20においては、互いに異なる軸に設けられた2つの変速シフタが一体的に移動することにより、2つの軸のクラッチの動力の伝達/遮断が連動して切り換えられて、速度段の切換が行われる。即ち、副伝動軸50に配置された副伝動軸シフタ55と、副変速軸60に配置された副変速シフタ67と、が連動して移動することで、速度段が切り換えられる。
In the
副変速シフタ67は、上記で説明したように、副変速1速ギア61及び副変速2速ギア62の間の位置において副変速軸60に取り付けられている。図6に示すように、副変速シフタ67は、副変速軸60と一体的に回転するように固定された短い筒状のクラッチハブ67aと、クラッチハブ67aの外側に配置されたリング状のスライダ67bと、を備える。クラッチハブ67aの外周面にはスプラインが形成されている。
As described above, the
スライダ67bは、軸方向でクラッチハブ67aとほぼ同じ寸法を有している。スライダ67bの内周面には、クラッチハブ67aの外周面のスプラインに対応する内歯スプラインが形成されている。クラッチハブ67aのスプラインとスライダ67bの内歯スプラインとが噛み合うことで、スライダ67bとクラッチハブ67aとが一体的に回転する。また、上記のスプライン結合により、スライダ67bがクラッチハブ67aに対して副変速軸60の軸方向にスライドできるように構成されている。
The
クラッチハブ67aの軸方向一側には副変速1速ギア61が配置され、他側には副変速2速ギア62が配置されている。副変速1速ギア61及び副変速2速ギア62は、副変速軸60に対して相対回転可能に支持されている。副伝動軸50に固定される第1伝達ギア51が副変速1速ギア61と噛み合い、第2伝達ギア52が副変速2速ギア62と噛み合っている。第1伝達ギア51と副変速1速ギア61からなる歯車列のギア比は、第2伝達ギア52と副変速2速ギア62からなる歯車列のギア比と異なっている。
The auxiliary transmission
副変速1速ギア61及び副変速2速ギア62には、それぞれ、クラッチハブ67aに近づくように突出したボス部が形成されている。副変速1速ギア61のボス部において、クラッチハブ67aに近い側の端部の外周面には、スプライン歯からなる嵌合部61aが形成されている。同様に、副変速2速ギア62のボス部において、クラッチハブ67aに近い側の端部の外周面には、スプライン歯からなる嵌合部62aが形成されている。副変速1速ギア61の嵌合部61aのスプラインも、副変速2速ギア62の嵌合部62aのスプラインも、スライダ67bに形成された内歯スプラインに噛み合うことができる。
The auxiliary transmission
この構成で、図6に示すようにスライダ67bが軸方向でクラッチハブ67aからほぼハミ出さない位置にある場合、スライダ67bは副変速1速ギア61の嵌合部61aにも副変速2速ギア62の嵌合部62aにも結合しないため、副伝動軸50の回転が副変速軸60に伝達されない。一方、図7に示すようにスライダ67bがクラッチハブ67aと副変速1速ギア61の嵌合部61aとに跨る位置にある場合、副変速1速ギア61とクラッチハブ67aとがスライダ67bを介して相対回転不能に結合されるので、副変速1速ギア61の回転が副変速軸60に伝達される。また、図8に示すようにスライダ67bがクラッチハブ67aと副変速2速ギア62の嵌合部62aとに跨る位置にある場合、副変速2速ギア62とクラッチハブ67aとがスライダ67bを介して相対回転不能に結合されるので、副変速2速ギア62の回転が副変速軸60に伝達される。
In this configuration, as shown in FIG. 6, when the
なお、図6等に示すように、副変速2速ギア62のボス部の軸方向の寸法はクラッチハブ67aよりもやや長くなっている。これにより、スライダ67bは、副変速2速ギア62の嵌合部62aにのみ噛み合う位置(図9又は図10に示す位置)に移動させることもできるようになっている。この場合、スライダ67bはクラッチハブ67aから外れているので、副変速2速ギア62の回転が副変速軸60に伝達されることはない。
As shown in FIG. 6 and the like, the axial dimension of the boss portion of the sub-transmission
副伝動軸シフタ55は、上記で説明したように、副伝動軸変速ギア54の軸方向一側の位置において副伝動軸50に取り付けられている。図6に示すように、副伝動軸シフタ55は、副伝動軸50と一体的に回転するように固定された筒状のクラッチハブ55aと、クラッチハブ55aの外側に配置されたリング状のスライダ55bと、を備える。クラッチハブ55aの外周面にはスプラインが形成されている。
As described above, the auxiliary
スライダ55bは、軸方向でクラッチハブ55aより短い寸法を有している。スライダ55bの内周面には、クラッチハブ55aの外周面のスプラインに対応する内歯スプラインが形成されている。クラッチハブ55aのスプラインとスライダ55bの内歯スプラインとが噛み合うことで、スライダ55bとクラッチハブ55aとが一体的に回転する。また、上記のスプライン結合により、スライダ55bがクラッチハブ55aに対して副伝動軸50の軸方向にスライドできるように構成されている。
The
クラッチハブ55aの軸方向一側(詳細には、副変速軸60においてクラッチハブ67aに対して副変速2速ギア62が配置されているのと同じ側)には、副伝動軸変速ギア54が配置されている。副伝動軸変速ギア54は、副伝動軸50に対して相対回転可能に支持されている。副伝動軸変速ギア54は、副変速軸60に固定されて当該副変速軸60と一体的に回転する副変速軸第3ギア63と噛み合っている。副伝動軸変速ギア54と副変速軸第3ギア63からなる歯車列のギア比は、第1伝達ギア51と副変速1速ギア61からなる歯車列のギア比とも、第2伝達ギア52と副変速2速ギア62からなる歯車列のギア比とも、異なっている。
On one side in the axial direction of the
副伝動軸変速ギア54には、クラッチハブ55aに近づくように突出したボス部が形成されている。副伝動軸変速ギア54のボス部において、クラッチハブ55aに近い側の端部の外周面には、スプライン歯からなる嵌合部54aが形成されている。副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aのスプラインは、スライダ55bに形成された内歯スプラインに噛み合うことができる。
The auxiliary transmission
この構成で、図6から図9までに示すようにスライダ55bが軸方向でクラッチハブ55aから副伝動軸変速ギア54側にハミ出さない位置にある場合、スライダ55bは副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aに結合しないため、副伝動軸50の回転が副伝動軸変速ギア54(ひいては、副変速軸第3ギア63及び副変速軸60)に伝達されない。一方、図10に示すようにスライダ55bがクラッチハブ55aと副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aとに跨る位置にある場合、クラッチハブ55aと副伝動軸変速ギア54とがスライダ55bを介して相対回転不能に結合されるので、副伝動軸50の回転が副伝動軸変速ギア54(ひいては、副変速軸第3ギア63及び副変速軸60)に伝達される。
In this configuration, as shown in FIGS. 6 to 9, when the
副変速シフタ67のスライダ67bは、シフトフォーク81の先端に取り付けられている。また、副伝動軸シフタ55のスライダ55bは、シフトフォーク82の先端に取り付けられている。2つのシフトフォーク81,82は、共通の1本のフォークシャフト80に固定されている。当該フォークシャフト80は、副変速軸60及び副伝動軸50と平行となるように配置され、軸方向に所定のストロークで移動可能に支持されている。
The
オペレータが前記副変速レバーを操作することにより、フォークシャフト80を軸方向に移動させることができる。この結果、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bが、相互の位置関係を保つように直線的に移動する。このようにフォークシャフト80を介してスライダ67b,55b同士が連結されているので、副変速シフタ67のスライダ67bが図6から図10までのそれぞれに示す位置にあるとき、副伝動軸シフタ55のスライダ55bも図6から図10までのそれぞれに示す位置となる。
When the operator operates the auxiliary transmission lever, the
上記のような位置関係でスライダ67b,55b同士が連動して移動するので、図6に示すように副変速シフタ67のスライダ67bが軸方向でクラッチハブ67aから実質的にハミ出さない位置にあるときは、副伝動軸シフタ55のスライダ55bは、軸方向にやや長く形成されたクラッチハブ55aから副伝動軸変速ギア54側へ実質的にハミ出さない範囲に位置する。従って、この状態では、副伝動軸50の回転が副伝動軸変速ギア54(ひいては、副変速軸第3ギア63及び副変速軸60)に伝達されることはない。副変速シフタ67のスライダ67bが、クラッチハブ67aと副変速1速ギア61の嵌合部61aとに跨る位置にあるとき(図7)、及び、クラッチハブ67aと副変速2速ギア62の嵌合部62aとに跨る位置にあるとき(図8)も同様である。
Since the
一方、図10に示すように副伝動軸シフタ55においてスライダ55bがクラッチハブ55aと副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aとに跨る位置にある場合は、副変速シフタ67のスライダ67bは、クラッチハブ67aから外れて、副変速2速ギア62において軸方向にやや長く形成されたボス部に位置する。従って、この状態では、副変速1速ギア61の回転も副変速2速ギア62の回転も副変速軸60に伝達されることはない。
On the other hand, as shown in FIG. 10, in the auxiliary
以上のように、副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55の両方が同時に動力を伝達することがないように各スライダ67b,55bの結合位置/結合解除位置が定められているので、簡素な動力伝達構成を実現することができる。
As described above, the coupling / releasing positions of the
なお、図8と図10で示す副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55の位置の間には、図9に示すように、副変速シフタ67のスライダ67bがクラッチハブ67aから外れ、かつ、副伝動軸シフタ55のスライダ55bが副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aに結合しない位置が存在する。この図9の状態では、図6の状態と同様に、副伝動軸50の動力が副変速軸60に伝達されない。
As shown in FIG. 9, the
続いて、上記の副変速装置20において実現される3つの変速段、即ち、副変速1速(第1状態)、副変速2速(第3状態)及び副変速3速(第2状態)について説明する。
Subsequently, the three shift speeds realized in the
先に、動力遮断状態について説明する。オペレータが副変速レバーをニュートラルに位置させた状態では、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bが、図6に示す基準位置にある。この状態では、副伝動軸50の回転が副変速軸60に伝達されない。
First, the power cutoff state will be described. In a state where the operator positions the sub-shift lever at the neutral position, the
オペレータが副変速レバーを1速に位置させた状態(副変速1速)では、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bが、図7に示す位置にある。これにより、スライダ67bがクラッチハブ67aと副変速1速ギア61の嵌合部61aとに跨るように位置して両者を結合するので、副変速1速ギア61の回転が副変速シフタ67を介して副変速軸60に伝達される。
In a state where the operator positions the sub-shift lever at the first speed (sub-shift first speed), the
オペレータが副変速レバーを2速に位置させた状態(副変速2速)では、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bが、図8に示す位置にある。これにより、スライダ67bがクラッチハブ67aと副変速2速ギア62の嵌合部62aとに跨るように位置して両者を結合するので、副変速2速ギア62の回転が副変速シフタ67を介して副変速軸60に伝達される。
In a state in which the operator positions the sub-shift lever at the second speed (sub-shift second speed), the
オペレータが副変速レバーを3速に位置させた状態(副変速3速)では、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bが、図10に示す位置にある。これにより、スライダ55bがクラッチハブ55aと副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aとに跨るように位置して両者を結合するので、副伝動軸50の回転が副伝動軸シフタ55を介して副伝動軸変速ギア54(ひいては、副変速軸第3ギア63及び副変速軸60)に伝達される。
In a state where the operator has positioned the sub-shift lever at the third speed (sub-shift third speed), the
なお、副変速2速と副変速3速との間で切り換えられる際、副変速シフタ67のスライダ67b及び副伝動軸シフタ55のスライダ55bは、図9に示す位置を経由する。この図9の状態では、副伝動軸50の回転が副変速軸60に伝達されない。
When switching between the sub-speed 2 and the sub-speed 3, the
このように、本実施形態の副変速装置20の状態は、フォークシャフト80をそのストロークの一端から他端に向かって移動させることで、副変速1速(図7)、ニュートラルに相当する動力遮断状態(図6)、副変速2速(図8)、動力遮断状態(図9)、副変速3速(図10)の順で切り換えられる。これにより、自然な直線変速を実現することができる。
Thus, the state of the
また、本実施形態の副変速装置20では、上記の構成により、それぞれの軸におけるシフタ(即ち、副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55)のスライド距離を短縮できるので、コンパクトな構成が実現され、また、シフタの配置自由度の向上を図ることができる。
Further, in the
なお、作業車両の用途等によっては、高速度段である副変速3速(図10)において高速化が求められることがある。この要求に対応するには、駆動側のギアである副伝動軸変速ギア54を大きくし、被駆動側のギアである副変速軸第3ギア63を小さくする必要がある。この点、本実施形態では、高速度段である副変速3速に切り換えるための副伝動軸シフタ55が(駆動側の軸である)副伝動軸50に設けられている。従って、小径化が要求される副変速軸第3ギア63にスプライン歯(嵌合部)を設ける必要がなく、副伝動軸変速ギア54側に嵌合部54aを設ければ足りるので、スプライン歯の加工が容易になり、コストの低減を実現できる。
Depending on the application of the work vehicle and the like, higher speed may be required at the sub-speed 3rd speed (FIG. 10) which is a high speed stage. In order to meet this requirement, it is necessary to enlarge the sub-transmission
以上に説明したように、本実施形態の副変速装置20は、副伝動軸50と、副変速軸60と、第1伝達ギア51と、副変速1速ギア61と、副伝動軸変速ギア54と、副変速軸第3ギア63と、副伝動軸シフタ55と、副変速シフタ67と、フォークシャフト80と、を備える。副伝動軸50には、油圧式無段変速機120からの動力が伝達される。副変速軸60には、副伝動軸50の動力が変速されて伝達される。第1伝達ギア51は、副伝動軸50と一体的に回転する。副変速1速ギア61は、第1伝達ギア51に噛み合うとともに副変速軸60に相対回転可能に支持される。副伝動軸変速ギア54は、副伝動軸50に相対回転可能に支持される。副変速軸第3ギア63は、副伝動軸変速ギア54に噛み合うとともに副変速軸60と一体的に回転する。副伝動軸シフタ55は、副伝動軸50に配置される。副変速シフタ67は、副変速軸60に配置される。フォークシャフト80は、副伝動軸シフタ55と副変速シフタ67とを連動して移動させる。副伝動軸シフタ55には、副伝動軸50に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成される。副変速シフタ67は、副変速軸60に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成される。副変速1速ギア61には、副変速シフタ67の内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部61aが形成される。副伝動軸変速ギア54には、副伝動軸シフタ55の内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部54aが形成される。副変速装置20は、フォークシャフト80を軸方向にスライドさせることにより、副変速1速と、副変速3速と、の間で切換可能に構成される。副変速1速(図7)では、副変速シフタ67が副変速1速ギア61の嵌合部61aと副変速軸60とを相対回転不能に結合し、副伝動軸シフタ55が副伝動軸変速ギア54と副伝動軸50とを結合しない。副変速3速(図10)では、副変速シフタ67が副変速1速ギア61と副変速軸60とを結合せず、副伝動軸シフタ55が副伝動軸変速ギア54の嵌合部54aと副伝動軸50とを相対回転不能に結合する。副変速3速は副変速1速より高速度段である。
As described above, the
これにより、副変速1速ギア61と副変速シフタ67の結合、及び副伝動軸変速ギア54と副伝動軸シフタ55の結合が、それぞれのギアに形成された嵌合部がシフタの内歯スプラインに嵌合することで実現されるので、直線シフトを実現しつつ、それぞれのシフタの構成を簡素化することができる。また、副変速3速において高速化を実現したい場合でも、駆動側の(大径にすべき)副伝動軸変速ギア54に嵌合部54aが形成されるので、嵌合部を特にコンパクト化する必要がない。従って、減速比の設定及びレイアウトの自由度を高めることができる。そして、2つのシフタ(副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55)を異なる軸に割り振って設けることで、シフタを1つだけ設ける構成に比べて、それぞれのシフタのスライド距離を短縮することができる。従って、副変速装置20の軸方向での小型化を実現することができる。
As a result, the coupling between the sub-transmission
また、本実施形態の副変速装置20は、第2伝達ギア52と、副変速2速ギア62と、を備える。第2伝達ギア52は、副伝動軸50と一体的に回転する。副変速2速ギア62は、第2伝達ギア52と噛み合うとともに副変速軸60に相対回転可能に支持される。副変速2速ギア62には、副変速シフタ67の内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部62aが形成される。副変速装置20は、フォークシャフト80を軸方向にスライドさせることにより、副変速シフタ67が副変速2速ギア62の嵌合部62aと副変速軸60とを相対回転不能に結合し、副伝動軸シフタ55が副伝動軸変速ギア54と副伝動軸50とを結合しない副変速2速(図8)に切換可能に構成されている。
Further, the
これにより、直線シフトにより、3段以上の速度段切換を実現することができる。また、1つの軸にシフタ兼ギアの部品を設けることにより3段の速度段切換を実現する構成に比べて、それぞれのシフタ(副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55)の構成が簡単になるので、部品の製造が容易になり、コストの低減を図ることができる。
As a result, speed stage switching of three or more stages can be realized by linear shift. In addition, the configuration of each shifter (
また、本実施形態の副変速装置20は、フォークシャフト80を軸方向にスライドさせることにより、一側から順に高速段(1速、2速、3速)となるように、副変速1速、副変速3速及び副変速2速の間で切り換えられる。
Further, the
これにより、自然な副変速操作が可能になる。 As a result, a natural auxiliary transmission operation can be performed.
次に、図11を参照して、第2実施形態を説明する。図11は、第2実施形態の副変速装置20xにおいて副伝動軸シフタ55及び副変速シフタ67が基準位置にあり、動力が伝達されない動力遮断状態を示す断面展開図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a developed cross-sectional view showing a power cut-off state in which the
図11に示す本実施形態の副変速装置20xにおいては、副伝動軸50に配置された副伝動軸シフタ55の軸方向両側にギアが配置され、副変速軸60に配置された副変速シフタ67の軸方向片側のみにギアが配置されている。
In the
具体的には、副伝動軸シフタ55の軸方向一側には副伝動軸変速ギア54が配置され、他側には副伝動軸第2変速ギア(第2出力ギア)57が配置される。副伝動軸第2変速ギア57は、副伝動軸変速ギア54と同様に、副伝動軸50に対して相対回転可能に支持されている。副変速軸60には副変速2速ギア(第2入力ギア)68が固定されており、副伝動軸第2変速ギア57は副変速2速ギア68と噛み合っている。副伝動軸第2変速ギア57には、副伝動軸シフタ55のクラッチハブ55aに近づくように突出したボス部が形成されている。このボス部の外周面には、副伝動軸シフタ55のスライダ55bに形成されている内歯スプラインに噛合い可能なスプライン歯からなる嵌合部57aが形成されている。
Specifically, the sub-transmission
一方、前述の第1実施形態において副変速シフタ67の軸方向一側に配置されていた副変速2速ギア62は、本実施形態においては省略されている。
On the other hand, the sub-transmission
本実施形態では、副変速シフタ67のスライダ67bが副変速1速ギア61と結合することで副変速1速となり、副伝動軸シフタ55のスライダ55bが副伝動軸第2変速ギア57と結合することで副変速2速となり、副伝動軸シフタ55のスライダ55bが副伝動軸変速ギア54と結合することで副変速3速となる。このように、本実施形態の構成でも、フォークシャフト80を介して副変速シフタ67及び副伝動軸シフタ55を連動して移動させることで、3段の副変速を実現することができる。
In the present embodiment, the
以上に説明したように、本実施形態の副変速装置20xは、副伝動軸第2変速ギア57と、副変速2速ギア68と、を備える。副伝動軸第2変速ギア57は、副伝動軸50に相対回転可能に支持される。副変速2速ギア68は、副伝動軸第2変速ギア57に噛み合うとともに副変速軸60と一体的に回転する。副伝動軸第2変速ギア57には、副伝動軸シフタ55の内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部57aが形成される。副変速装置20xは、フォークシャフト80を軸方向にスライドさせることにより、副伝動軸シフタ55が副伝動軸第2変速ギア57の嵌合部57aと結合し、副変速シフタ67が副変速1速ギア61と副変速軸60とを結合しない副変速2速に切換可能に構成されている。
As described above, the
これにより、直線シフトにより、3段以上の速度段切換を実現することができる。また、1つの軸にシフタ兼ギアの部品を設けることにより3段の速度段切換を実現する構成に比べて、シフタの構成が簡単になるので、部品の製造が容易になり、コストの低減を図ることができる。 As a result, speed stage switching of three or more stages can be realized by linear shift. In addition, the shifter configuration is simplified by providing shifter-and-gear parts on a single shaft, compared to a configuration that achieves three-stage speed stage switching. Can be planned.
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above configuration can be changed as follows, for example.
上記の2つの実施形態では、2つのうち一方のシフタの片側にギアが設けられ、他方のシフタの両側にギアが設けられて、3段の速度段切換を実現している。これに代えて、2つのシフタの何れにおいても両側にギアが設けられるようにして、4段の速度段切換を行うように構成することもできる。 In the two embodiments described above, a gear is provided on one side of one of the two shifters, and a gear is provided on both sides of the other shifter, thereby realizing three-stage speed stage switching. Instead of this, any of the two shifters can be configured such that gears are provided on both sides and the four speed stages are switched.
上記の実施形態においては、本実施形態の副変速装置20は、フォークシャフト80を後側から前側に向かってスライドさせることにより、順に低速から高速に切り換えるように構成されているが、これに限定せず、フォークシャフト80を前側から後側に向かってスライドさせることにより、順に低速から高速に切り換えるように構成されても良い。
In the above embodiment, the
上記の実施形態では、第1伝達ギア51、第2伝達ギア52、副変速軸第3ギア63、副変速2速ギア68等は、軸に固定された別部材として構成されている。これに代えて、これらのギアを副伝動軸50又は副変速軸60に一体的に形成しても良い。
In the above embodiment, the
フォークシャフト80を操作するための副変速操作具は、レバーに限定されない。
The auxiliary transmission operating tool for operating the
主変速装置は、上記の実施形態のように油圧式無段変速機120とすることに代えて、ギア式の変速機として構成することもできる。
The main transmission can be configured as a gear-type transmission instead of the hydraulic continuously
本発明は、トラクタに限定せず、田植機、コンバイン、ホイルローダ等様々な作業車両にも適用可能である。 The present invention is not limited to a tractor and can be applied to various work vehicles such as a rice transplanter, a combiner, and a wheel loader.
20,20x 副変速装置
50 副伝動軸(伝動軸)
51 第1伝達ギア(第1出力ギア)
52 第2伝達ギア(第3出力ギア)
54 副伝動軸変速ギア(第2出力ギア)
54a 嵌合部
55 副伝動軸シフタ(伝動軸シフタ)
57 副伝動軸第2変速ギア(第3出力ギア)
57a 嵌合部
60 副変速軸
61 副変速1速ギア(第1入力ギア)
61a 嵌合部
62 副変速2速ギア(第3入力ギア)
62a 嵌合部
63 副変速軸第3ギア(第2入力ギア)
67 副変速シフタ
68 副変速2速ギア(第2入力ギア)
80 フォークシャフト
100 トラクタ(作業車両)
120 油圧式無段変速機(主変速装置)
20,
51 First transmission gear (first output gear)
52 Second transmission gear (third output gear)
54 Sub-transmission shaft transmission gear (second output gear)
57 Sub-transmission shaft second transmission gear (third output gear)
67
80
120 hydraulic continuously variable transmission (main transmission)
Claims (5)
前記伝動軸の動力が変速されて伝達される副変速軸と、
前記伝動軸と一体的に回転する第1出力ギアと、
前記第1出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸に相対回転可能に支持される第1入力ギアと、
前記伝動軸に相対回転可能に支持される第2出力ギアと、
前記第2出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸と一体的に回転する第2入力ギアと、
前記伝動軸に配置される伝動軸シフタと、
前記副変速軸に配置される副変速シフタと、
前記伝動軸シフタ及び前記副変速シフタを連動して移動させるフォークシャフトと、
を備え、
前記伝動軸シフタには、前記伝動軸に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成され、
前記副変速シフタには、前記副変速軸に対して相対回転不能かつ軸方向スライド可能とするための内歯スプラインが形成され、
前記第1入力ギアには、前記副変速シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成され、
前記第2出力ギアには、前記伝動軸シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成され、
前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、
前記副変速シフタが前記第1入力ギアの前記嵌合部と前記副変速軸とを相対回転不能に結合し、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアと前記伝動軸とを結合しない第1状態と、
前記副変速シフタが前記第1入力ギアと前記副変速軸とを結合せず、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアの前記嵌合部と前記伝動軸とを相対回転不能に結合する第2状態と、
の間で切換可能に構成され、
前記第2状態は前記第1状態より高速度段であることを特徴とする副変速装置。 A transmission shaft to which power from the main transmission is transmitted;
A sub-transmission shaft through which the power of the transmission shaft is shifted and transmitted;
A first output gear that rotates integrally with the transmission shaft;
A first input gear that meshes with the first output gear and that is rotatably supported by the auxiliary transmission shaft;
A second output gear supported by the transmission shaft so as to be relatively rotatable;
A second input gear meshing with the second output gear and rotating integrally with the auxiliary transmission shaft;
A transmission shaft shifter disposed on the transmission shaft;
A sub-shift shifter disposed on the sub-transmission shaft;
A fork shaft that moves the transmission shaft shifter and the auxiliary transmission shifter in conjunction with each other;
With
The transmission shaft shifter is formed with an internal spline that is not rotatable relative to the transmission shaft and is slidable in the axial direction.
The sub-shift shifter is formed with an internal spline that is not rotatable relative to the sub-transmission shaft and is slidable in the axial direction.
The first input gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the auxiliary transmission shifter,
The second output gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the transmission shaft shifter,
By sliding the fork shaft in the axial direction,
A first state in which the auxiliary transmission shifter couples the fitting portion of the first input gear and the auxiliary transmission shaft so as not to rotate relative to each other, and the transmission shaft shifter does not couple the second output gear and the transmission shaft. When,
The auxiliary transmission shifter does not couple the first input gear and the auxiliary transmission shaft, and the transmission shaft shifter couples the fitting portion of the second output gear and the transmission shaft so as not to be relatively rotatable. State and
Can be switched between,
The secondary transmission is characterized in that the second state is a higher speed stage than the first state.
前記伝動軸と一体的に回転する第3出力ギアと、
前記第3出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸に相対回転可能に支持される第3入力ギアと、
を備え、
前記第3入力ギアには、前記副変速シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成され、
前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、前記副変速シフタが前記第3入力ギアの前記嵌合部と前記副変速軸とを相対回転不能に結合し、前記伝動軸シフタが前記第2出力ギアと前記伝動軸とを結合しない第3状態に切換可能に構成されていることを特徴とする副変速装置。 The auxiliary transmission device according to claim 1,
A third output gear that rotates integrally with the transmission shaft;
A third input gear meshing with the third output gear and supported by the auxiliary transmission shaft so as to be relatively rotatable;
With
The third input gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the auxiliary transmission shifter,
By sliding the fork shaft in the axial direction, the auxiliary transmission shifter couples the fitting portion of the third input gear and the auxiliary transmission shaft so that they cannot rotate relative to each other, and the transmission shaft shifter outputs the second output. A sub-transmission device configured to be switchable to a third state in which the gear and the transmission shaft are not coupled.
前記伝動軸に相対回転可能に支持される第3出力ギアと、
前記第3出力ギアに噛み合うとともに前記副変速軸と一体的に回転する第3入力ギアと、
を備え、
前記第3出力ギアには、前記伝動軸シフタの前記内歯スプラインに噛合い可能な嵌合部が形成され、
前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、前記伝動軸シフタが前記第3出力ギアの前記嵌合部と前記伝動軸とを相対回転不能に結合し、前記副変速シフタが前記第1入力ギアと前記副変速軸とを結合しない第3状態に切換可能に構成されていることを特徴とする副変速装置。 The auxiliary transmission device according to claim 1,
A third output gear supported by the transmission shaft so as to be relatively rotatable;
A third input gear meshing with the third output gear and rotating integrally with the auxiliary transmission shaft;
With
The third output gear is formed with a fitting portion that can mesh with the internal spline of the transmission shaft shifter,
By sliding the fork shaft in the axial direction, the transmission shaft shifter couples the fitting portion of the third output gear and the transmission shaft so as not to rotate relative to each other, and the auxiliary transmission shifter connects the first input gear. And a subtransmission device configured to be switchable to a third state in which the subtransmission shaft is not coupled.
前記フォークシャフトを軸方向にスライドさせることにより、一側から順に高速度段となるように、前記第1状態、前記第2状態及び前記第3状態の間で切り換えられることを特徴とする副変速装置。 The auxiliary transmission device according to claim 2 or 3,
The sub-shift is characterized by being switched between the first state, the second state, and the third state so that the fork shaft is slid in the axial direction so as to be in a high speed stage sequentially from one side. apparatus.
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